DO AN TOT NGHIEP huong. pptx

Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
LỜI MỞ ĐẦU
Vấn đề an ninh năng lượng hiện đang là vấn đề toàn cầu thu hút sự quan tâm
của mọi quốc gia trên thế giới. Vì vậy việc tìm ra nguồn năng lượng thay thế để có
thể giúp cân bằng giữa phát triển kinh tế, vấn đề năng lượng và môi trường là nhiệm
vụ của mỗi quốc gia trên thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Và năng
lượng tái tạo là một giải pháp cho vấn đề trên.
Trong các dạng năng lượng tái tạo, Biogas là một năng lượng mới, thân thiện
với môi trường. Đây là năng lượng có được từ sự phân hủy của các chất hữu cơ như
phân người, động vật, bèo, rơm rạ, lá cây… trong môi trường không có oxy có thể
dùng để đun nấu, sưởi ấm, thắp sáng, tạo nguồn phân bón sạch cho cây trồng làm
sạch môi trường.
Xuất phát từ lý luận trên, em đã lựa chọn đề tài “Tìm hiểu về tiềm năng,
hiện trạng và hiệu quả sử dụng năng lượng Biogas tại thị xã Sơn Tây – thành
phố Hà Nội” để làm đồ án tốt nghiệp.
Mục đích của đề tài là đi sâu vào nghiên cứu, tìm hiểu tiềm năng, hiện trạng
sử dụng năng lượng Biogas tại thị xã, phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế - môi
trường năng lượng Biogas đem lại ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) ở thị xã và từ đó đưa
ra một số giải pháp phát triển năng lượng Biogas.
Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần chính sau:
Phần 1: Tìm hiểu chung về năng lượng tái tạo.
Phần 2: Tổng quan về năng lượng Biogas – khí sinh học.
Phần 3: Tiềm năng, hiện trạng và hiệu quả sử dụng năng lượng Biogas tại thị
xã Sơn Tây – Hà Nội.
Em xin chân thành cảm ơn Phó Viện Trưởng Đỗ Bình Yên đã hướng dẫn tận
tình để em có thể hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình. Do trình độ và khả
năng nhận thức có hạn, bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự
góp ý của thầy cô giáo, các bạn để bản đồ án hoàn thiện hơn.


Hà Nội, ngày tháng năm 2011

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Lan Hương
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 1
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
1.1. KHÁI NIỆM
Năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn năng lượng hay những phương
pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực của con người thì là vô
hạn.
Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng năng lượng tái tạo là tách một phần
năng lượng từ các quy trình diễn biến liên tục trong môi trường và đưa vào trong
các sử dụng kỹ thuật. Các quy trình này thường được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt
Trời.
1.2. PHÂN LOẠI
Phân loại năng lượng tái tạo theo nguồn gốc hình thành :
• Nguồn gốc từ bức xạ mặt trời : mặt trời, gió, thủy điện, sóng…
• Nguồn gốc từ nhiệt năng trái đất : địa nhiệt.
• Nguồn gốc từ động năng hệ Trái đất – Mặt trăng : thủy triều.
• Các nguồn năng lượng tái tạo nhỏ khác.
1.3. TẦM QUAN TRỌNG CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
• Về an ninh năng lượng quốc gia
Đối với một quốc gia, một khi đã đẩy mạnh công nghệ năng lượng tái tạo, thì
mức an ninh năng lượng được bảo đảm thêm vì không còn phụ thuộc vào lượng
năng lượng cần phải nhập cảng từ các quốc gia khác, không còn phụ thuộc vào
nguyên liệu truyền thống… Và trong tương lai, sẽ không có những cuộc khủng
hoảng năng lượng trên thế giới như đã xảy ra vào thập niên 70.
• Về môi trường
Nguyên nhân chính gây ra tình trạng ô nhiễm không khí ở những thành phố
là do sự tăng nhanh của việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch đã góp phần đẩy
nhanh tình trạng ô nhiễm không khí. Quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát

thải rất nhiều khí các-bô-níc (CO
2
). Khối không khí này tạo thành một tấm màng
mỏng không nhìn thấy được, chúng hấp thụ sức nóng của mặt trời nhiều hơn gây
nên tình trạng ấm dần lên của trái đất. Hậu quả là thảm họa môi trường ngày càng
xảy ra nhiều và thường xuyên hơn. Các nguồn năng lượng tái tạo, ngoài khả năng
thay thế nhiên liệu hóa thạch, các nguồn năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng
“sạch” và “xanh”.
• Về tương lai
Đây là nguồn năng lượng dành cho thế hệ sau vì nguồn nguyên liệu không
bao giờ cạn kiệt. Trong khi các nguồn năng lượng hóa thạch như than, dầu và khí
đốt có hạn thì nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời, gió, sinh khối và sức nước là
nguồn năng lượng vô tận. Hơn nữa, để sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, người ta
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 2
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
không cần mạng lưới phức tạp, hạ tầng cồng kềnh bởi khoảng cách từ khai thác đến
chỗ sử dụng rất gần nhau; từ máy phát có thể thẳng tới nhà dân, phục vụ tại chỗ.
1.4. TIỀM NĂNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Ở VIỆT NAM

Tên Tiềm năng Hiện khai thác
Năng lượng gió 1800MW 125MW
Thủy điện nhỏ >4000MW 300MW
Năng lượng sinh khối >800MW 150MW
Địa nhiệt 340MW 0MW
Mặt trời 4-5kWh/m
2
12MW
(Nguồn: Bài giảng NLTT- Trường ĐHSP kĩ thuật TP.HCM)
- Năng lượng gió
Nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hơn 3000km bờ biển,

Việt Nam được đánh giá là nước có tiềm năng năng lượng gió tốt. Mỗi năm có 2
mùa gió chính, vùng có tiềm năng gió tốt chỉ chiếm 2% diện tích lãnh thổ, chủ yếu
là các vùng bờ biển hoặc vùng cao nguyên, còn đa số vùng có chế độ gió 2 - 4 m/s.
Tiềm năng gió ở một số vùng ven biển và hải đảo có V
tb
lớn hơn 4m/s (ở độ cao
12m trên mặt đất) có thể ứng dụng các loại động cơ gió phát điện.
Những vùng núi cao (1400 ÷ 1500m) của dãy Hoàng Liên Sơn và Trường
Sơn, đặc biệt vùng núi gần biên giới phía đông bắc có tốc độ gió rất lớn. Vùng
Quảng Bình, Quảng Trị là những nơi có gió Lào thổi rất mạnh, Qui Nhơn (Bình
Định), Cà Ná (Ninh Thuận), Tuy Phong (Bình Thuận) là khu vực có chế độ gió
mạnh ở nước ta, đây cũng là nơi có thể khai thác nguồn năng lượng gió có hiệu quả.
Khu vực Tây Nguyên, đặc biệt là trên các cao nguyên rộng cũng có chế độ gió tốt.
Việt Nam được coi là nước có tiềm năng năng lượng gió tốt nhất trong khu
vực Đông Nam Á. Theo bản đồ phân bố các cấp tốc độ gió của tổ chức Khí tượng
Thế giới (1981) và bản đồ phân bố các cấp tốc độ gió của khu vực Đông Nam Á, do
tổ chức True Wind Solutions LLC (Mỹ) lập theo yêu cầu của Ngân hàng Thế giới,
xuất bản năm 2001, cho thấy ở khu vực ven biển từ Bình Định đến Bình Thuận, Tây
Nguyên, dãy Trường Sơn phía Bắc Trung Bộ, nhiều nơi có tốc độ gió đạt từ 7,0; 8,0
và 9,0 m/s (ở độ cao 65m), có thể xây dựng nhà máy phát điện gió có công suất lớn
nối lưới điện quốc gia.
Theo báo cáo của World Bank, tổng tiềm năng năng lượng gió của Việt Nam
tại độ cao 65m là 965MW.
Kết quả điều tra sơ bộ của Bộ Công Thương cho thấy, tiềm năng năng lượng
gió ở Việt Nam vào khoảng 1.800MW, nhất là các tỉnh phía Nam. Riêng tại Ninh
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 3
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
Thuận, Bình Thuận, Trà Vinh và Sóc Trăng, tổng công suất khai thác ước tính có
thể lên tới 800MW.
- Thủy điện nhỏ

Với lợi thế nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mật độ sông
suối dày đặc, phân bố tương đối đồng đều lại bị phân cách mạnh tạo độ dốc lớn nên
Việt Nam được đánh giá có tiềm năng lớn về thủy điện vừa và nhỏ. Tiềm năng thuỷ
điện tập trung ở 10 hệ thống lưu vực sông Đà, sông Lô-Gâm-Chảy, sông Mã-Chu,
sông Cả, sông Vu Gia-Thu Bồn, sông Trà Khúc-Hương, sông Sê San, sông Ba,
sông Serepok và hệ thống sông Đồng Nai. Trong đó, các lưu vực sông có tiềm năng
thuỷ điện lớn nhất như sông Đà, sông Lô, sông Sê San và sông Đồng Nai chiếm
khoảng 75% tiềm năng cả nước.
Theo ước tính của Viện Năng lượng, hệ thống sông ngòi Việt Nam có tiềm
năng khoảng 300 tỷ kWh. Trong khi đó, tiềm năng kinh tế kỹ thuật có thể khai thác
được ước tính vào khoảng 80 tỷ kWh, hiện mới chỉ được khai thác khoảng 15% trữ
lượng này, và hầu hết là ở các nhà máy thủy điện vừa và lớn như: Hoà Bình, Thác
Bà, Sông Hinh…
Hiện nay, thủy điện nhỏ khai thác được 300MW tại các tỉnh miền núi phía
Bắc, miền Trung, Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ Tuy nhiên, số lượng điện
được sản xuất của toàn quốc mới chỉ dừng lại ở mức khiêm tốn so với tổng lượng
điện, theo đánh giá sơ bộ, có thể phát triển trên 4000MW thủy điện nhỏ với sản
lượng điện khoảng 16 tỷ kWh. Ngoài ra, Việt Nam cũng còn có khoảng trên 1 triệu
điểm có thể phát triển thuỷ điện cực nhỏ (công suất từ 200W-100kW).
- Năng lượng sinh khối
Tiềm năng sinh khối trong phát triển năng lượng bền vững ở Việt Nam cũng
khá lớn. Nguồn sinh khối ở Việt Nam chủ yếu là trấu, bã mía, sắn, ngô, sản phẩm
có dầu, gỗ, phân động vật, rác sinh học đô thị và các phụ phẩm nông nghiệp.
Tiềm năng năng lượng sinh khối của Việt Nam khoảng 43 - 46 triệu
TOE/năm, trong đó khoảng 60% là năng lượng gỗ củi (26 - 27 triệu TOE) và 40%
năng lượng rơm rác, phụ phẩm nông nghiệp (17 - 19 triệu TOE). Riêng năng lượng
khí sinh học, tiềm năng lý thuyết vào khoảng gần 10 tỷ m
3
/năm, quy ra dầu tương
đương khoảng gần 5 triệu TOE/năm.

Theo nghiên cứu của Bộ Công Nghiệp, tiềm năng sinh khối từ mía, bã mía
là 200 – 250MW, trong khi trấu có tiềm năng tối đa là 100MW. Ngoại trừ mía
đường, các nguồn sinh khối khác vẫn chưa được khai thác để sản xuất điện.
- Địa nhiệt
Với hơn 300 nguồn nước khoáng nóng có nhiệt độ bề mặt từ 30-105
o
C, năng
lượng địa nhiệt được nhận định là một trong những nguồn năng lượng tái tạo đầy
tiềm năng của nước ta.
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 4
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
Những nơi có nguồn địa nhiệt lớn: Tu Bông (Khánh Hoà), Phú Sen (Phú
Yên), Hội Vân (Bình Định), Nghĩa Thuận (Quảng Ngãi) và Kon Du (Kon Tum),
Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Bộ… Đây là những vùng các dự án địa nhiệt có tính khả
thi rất cao. Theo đánh giá của các chuyên gia, các nguồn nhiệt này có khả năng xây
dựng các nhà máy điện có công suất từ 3 đến 30MW. Riêng khu vực miền Trung từ
Quảng Bình đến Khánh Hòa, nơi có các nguồn địa nhiệt với nhiệt độ từ 70-150
o
C,
được xem là có tiềm năng lớn để khai thác và xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt
với tổng công suất khoảng 200MW.
Năng lượng địa nhiệt mới chỉ được điều tra, thăm dò. Do đó, để ứng dụng
cần phải khảo sát, đánh giá chính xác trước khi xây dựng dự án. Tuy nhiên, với số
liệu hiện có nên tập trung phát triển địa nhiệt ở miền Trung với công nghệ nhiệt độ
thấp.
- Năng lượng mặt trời
Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam một nguồn năng lượng tái tạo vô cùng
lớn, đặc biệt là năng lượng mặt trời. Trải dài từ vĩ độ 8
0
27’Bắc đến 23

0
23’Bắc, Việt
Nam nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao.
Cường độ bức xạ mặt trời đạt trung bình từ 4 – 5 kWh/m
2
mỗi ngày, bình
quân năm là 1346,8 - 2153,5 kWh/m
2
/năm, số giờ nắng trung bình năm là 1600 -
2720 h/năm. Tuy nhiên lượng bức xạ mặt trời trên mặt đất tùy thuộc vào lượng mây
và thành phần khí quyển của từng địa phương. Giữa các địa phương nước ta có
chênh lệch đáng kể về bức xạ mặt trời. Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao
hơn phía Bắc.
Vùng núi Tây Bắc: Số giờ nắng trung bình < 1500 h/năm. Cường độ bức xạ
mặt trời trung bình đạt 3,489 kWh/m
2
/ngày. Các tháng nhiều nắng là từ tháng 4 –
tháng 11.
Vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ: Số giờ nắng trung bình từ 1500 - 2000
h/năm. Cường độ bức xạ mặt trời trung bình từ 0,300 – 4,652 kWh/m
2
/ngày. Các
tháng nhiều nắng là từ tháng 5 – tháng 11.
Vùng Trung Bộ: Số giờ nắng trung bình từ 2000 - 2500 h/năm. Cường độ
bức xạ mặt trời trung bình từ 4,652 – 5,234 kWh/m
2
/ngày. Các tháng nhiều nắng là
từ tháng 5 – tháng 11.
Vùng phía Nam và Tây Nguyên: Số giờ nắng trung bình từ 2000 - 2500
h/năm. Cường độ bức xạ mặt trời trung bình từ 4,652 – 5,815 kWh/m

2
/ngày. Ở
vùng này, quanh năm dồi dào nắng. .
1.5. NHẬN XÉT
Việt Nam là một nước có tiềm năng lớn về các nguồn năng lượng tái tạo,
nhưng lại chưa tận dụng một cách triệt để nguồn năng lượng này. Nguyên nhân
là chưa có công nghệ phù hợp, tiên tiến để sản xuất hiệu quả năng lượng tái tạo.
Bên cạnh đó, cơ chế chính sách chưa đủ mạnh để hỗ trợ đầu tư, các giải pháp thực
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 5
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
hiện vừa yếu, vừa thiếu, lại chưa đồng bộ nên chưa hấp dẫn các nhà đầu tư. Vấn đề
quan trọng đó chính là nhận thức của người dân về tầm quan trọng của năng lượng
tái tạo còn thấp.
Ngày nay, công nghệ Biogas là một ngành công nghệ mới được nhiều nước
trên thế giới ưu tiên đầu tư phát triển bởi tính hiệu quả cao về mặt kinh tế xã hội và
đặc biệt là công nghệ Biogas đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về việc gìn giữ và
bảo vệ môi trường sinh thái.
Thêm vào đó, thực tiễn nông thôn Việt Nam từ sau khi thực hiện đường lối
đổi mới đã có những bước tiến trong phát triển kinh tế. Sản xuất nông nghiệp đã
chuyển sang hướng chuyên môn hoá sản xuất hàng hoá, các hộ gia đình nông dân là
đơn vị kinh tế tự chủ, nhiều gia đình đã phát triển chăn nuôi với qui mô lớn: trâu, bò
sữa, lợn, gia cầm Tăng trưởng chăn nuôi sẽ kéo theo vấn đề về môi trường, chất
thải từ gia súc có mùi hôi, thối, làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, ô nhiễm nguồn
nước, gây lên các bệnh về đường hô hấp và đường tiêu hoá, bệnh ngứa da, ngứa
mắt, viêm gan, ảnh hưởng đến sức khoẻ, đời sống của nhân dân.
Việc quản lý chất thải từ gia súc cần các biện pháp kỹ thuật, giáo dục, chính
sách môi trường và chính sách kinh tế. Trong đó, xây dựng hệ thống Biogas là một
giải pháp xử lý chất thải từ chăn nuôi tốt nhất và hiệu quả nhất. Biogas biến đổi chất
thải từ gia súc thành nguồn năng lượng có thể dùng để đun nấu, sưởi ấm, thắp sáng,
tạo nguồn phân bón sạch cho cây trồng làm sạch môi trường. Xây dựng công trình

Biogas (KSH) là một giải pháp hữu hiệu mang lại lợi ích thiết thực giảm ô nhiễm
môi trường, tạo nguồn năng lượng sạch phục vụ sinh hoạt và chăn nuôi, giảm chi
phí, tăng thu nhập cho nông hộ. Lợi thế to lớn của nguồn năng lượng này là có thể
dự trữ khi cần, đồng thời luôn ổn định.
Hiện nay, nước ta đã áp dụng một số mô hình Biogas của các nước Ấn Độ,
Trung Quốc, Colombia có hiệu quả và được bà con nông dân ủng hộ. Tuy nhiên
trong quá trình xây dựng và phát triển hệ thống Biogas đã gặp phải không ít khó
khăn nên tốc độ mở rộng quy mô còn chậm.
Để mở rộng quy mô và phạm vi áp dụng mô hình Biogas có hiệu quả thì
công việc nghiên cứu về Biogas là rất quan trọng. Chính vì vậy em đã lựa chọn
nghiên cứu đề tài:
 !"#$%&'
$()*+, /"012"34

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG BIOGAS
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 6
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
( KHÍ SINH HỌC )
2.1. KHÁI NIỆM BIOGAS
Biogas hay khí sinh học là sản phẩm khí sinh ra từ quá trình phân hủy của
các chất hữu cơ như phân người và động vật, bèo, rơm rạ, lá cây… trong môi
trường không có oxy.
Trong tự nhiên Biogas sinh ra ở đầm lầy, đáy hồ ao tù đọng hay trong bộ
máy tiêu hóa của động vật.
2.2. THÀNH PHẦN VÀ NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT BIOGAS
2.2.1. Thành phần
- Metan (CH
4
): 50% - 75%.
- Cacbon dioxide (CO

2
): 25% - 50%.
- Nitrogen (N
2
): 0% - 10%.
- Hydrogen (H
2
): 0 - 1 %.
- Hydrogen sulfilde (H
2
S): 0% - 3%.
- Oxygen (O
2
): 0% - 2%.
Tỷ lệ giữa các chất trong hỗn hợp phụ thuộc vào nguyên liệu và diễn biến
của quá trình sinh học. Metan (CH
4
) là thành phần chủ yếu của khí sinh học. Nó là
chất khí không màu, không mùi và nhẹ bằng nửa không khí, ít hòa tan trong nước.
Ở áp suất khí quyển, metan hóa lỏng ở nhiệt độ -161,5
0
C. Khi metan cháy sẽ tạo
ngọn lửa màu lơ nhạt và tỏa nhiều nhiệt lượng:
CH
4
+ 2O
2
= CO
2
+ 2H

2
O + 882 Kj
2.2.2. Nguyên liệu
Nguyên liệu dùng để sản xuất Biogas (khí sinh học - KSH) được chia ra làm
2 loại:
- Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật: Bao gồm các loại phân, xác động
vật, chất thải các nhà máy thuộc da, lò mổ, các nhà máy chế biến thịt và hải sản
Thuộc loại này, phân người và phân gia súc, gia cầm là phổ biến. Vì được xử lý
trong bộ máy tiêu hoá nên phân dễ phân huỷ và nhanh chóng cho KSH. Tuy vậy,
thời gian phân huỷ phân không dài (2 - 3 tháng) và tổng lượng khí thu được từ 1kg
phân là không lớn. Phân trâu, bò, lợn phân hủy nhanh hơn. Phân người và phân gà
vịt phân hủy chậm hơn nhưng cho năng suất cao hơn.
- Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: Bao gồm phụ phẩm cây trồng (rơm
rạ, thân lá ngô, khoai, đậu…), loại cây xanh hoang dại (bèo, các cây cỏ sống ở dưới
nước…), rác thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, rác chợ (rau quả, lương thực bỏ đi ).
Các nguyên liệu thực vật có lớp vỏ cứng rất khó bị phân huỷ. Vì vậy nguyên liệu
càng già càng khó phân huỷ. Để cho quá trình phân huỷ được thuận lợi, những
nguyên liệu thực vật cần được xử lý trước (chặt, băm, đạp nhỏ và ủ sơ bộ hiếu khí)
để phá vỡ lớp vỏ cứng và tăng diện tích bề mặt cho vi khuẩn tấn công. Quá trình
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 7
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
phân huỷ của nguyên liệu thực vật dài hơn so với phân (có thể tới hàng năm). Do
vậy nguyên liệu thực vật nên sử dụng theo cách nạp từng mẻ nhỏ, mỗi mẻ kéo dài
từ 3 – 6 tháng.
2.3. VAI TRÒ CỦA BIOGAS
Việc khai thác và sử dụng công nghệ Biogas – nguồn năng lượng sạch tạo ra
rất nhiều thuận lợi cho người dân nhất là nông dân, giải quyết được một số vấn đề
năng lượng cho địa phương và ngay cả trên bình diện quốc gia, chính quyền trung
ương có thể quân bình được cán cân phân phối và quân bình năng lượng và giảm
thiểu được ngoại tệ do nhập cảng xăng dầu. Do đó, hai lĩnh vực môi trường và kinh

tế có được nhiều lợi ích nhất.
- Về môi trường:
+ Công nghệ Biogas sử dụng các chất hữu cơ như phân người và động vật,
chất thải công nông nghiệp và thành phố làm nguyên liệu nên sẽ hạn chế mùi hôi
thối, giúp giảm lượng khí thải CO
2
, CH
4
ra ngoài môi trường làm cho môi trường
trở nên sạch sẽ hơn, giảm phát thải KNK.
+ Giảm chặt phá rừng ở các nước đang phát triển vì sử dụng Biogas sẽ giảm
nhu cầu tiêu thụ gỗ củi.
+ Nước thải của hệ thống đã được diệt hết 99% trứng giun sán, tận dụng
làm phân vi sinh hoặc tưới sau sạch, mang lại nguồn phân bón an toàn cho canh tác,
qua đó giảm bớt sự thoái hóa và cải thiện đất trồng, hạn chế côn trùng phát triển qua
đó giúp giảm dịch hại từ 70-80%, bảo vệ sức khỏe người nông dân.
+ Giúp cải thiện môi trường và văn hóa ở nông thôn văn minh hơn (Trong
việc cải tạo hố xí gia đình do hầm Biogas có thể sử dụng kết hợp làm nhà cầu vệ
sinh).
- Về kinh tế:
+ Sử dụng năng lượng Biogas ngày càng tăng sẽ giúp cho nhu cầu sử dụng
năng lượng trong nước ổn định hơn và dần dần thay thế một số lượng không nhỏ
các loại năng lượng hoá thạch đang dùng.
+ Tăng thu nhập cho các hộ gia đình nhất là ở khu vực nông thôn thông qua
việc giảm chi phí về nhu cầu chất đốt phục vụ sinh hoạt, chi phí tiền điện, tiền mua
phân bón phục vụ cho trồng trọt
2.4. TIỀM NĂNG SẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG BIOGAS Ở VIỆT NAM
567.89:$;<!="#1<
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 8
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp

TT Tỉnh, thành phố
Sản lượng khí (nghìn m
3
/năm)
Bình quân
(m
3
/ng/năm)
Từ người
Từ phân
gia súc
Từ phụ phẩm
cây trồng
Tổng
Cả nước 624.066 3.061.789 6.269.039 9.954.894 130
1
Đồng Bằng
Sông Hồng
121.013 633.827 1.103.208 1.858.048 126
2 Đông Bắc 88.808 715.487 672.159 1.476.453 136
3 Tây Bắc 18.216 137.528 148.816 304.560 137
4 Bắc Trung Bộ 81.817 548.313 580.451 1.210.581 121
5
Duyên Hải Nam
Trung Bộ
53.348 337.900 316.393 707.641 108
6 Tây Nguyên 25.035 123.067 156.741 304.843 100
7 Đông Nam Bộ 103.925 249.393 491.542 844.859 66
8
Đồng Bằng

Sông Cửu Long
131.903 316.275 2.799.731 3.247.909 201
(Nguồn: Kết quả nghiên cứu của Phòng Năng lượng khí sinh học- Viện năng
lượng)
55>,<?7.8@<<A.=
Từ người Từ đàn trâu Từ đàn bò Từ đàn lợn
Từ cây
trồng
Tổng
Sản lượng
(10
3
m
3
/năm)
624.066 454.749 387.828 2.219.213 6.269.039 9.954.894
Cơ cấu (%)
6,3 4,6 3,9 22,3 63,0 100,0
(Nguồn: Kết quả nghiên cứu của Phòng Năng lượng khí sinh học-Viện năng lượng)
Như vậy tiềm năng lý thuyết về khí sinh học của toàn quốc vào khoảng gần
10 tỷ m
3
/năm, quy ra dầu tương đương khoảng gần 5 triệu TOE/năm. Trong đó,
tiềm năng về khí sinh học sản xuất từ phụ phẩm cây trồng chiếm tỷ lệ lớn nhất
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 9
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
(63%). Tuy nhiên trong thực tế thì sản lượng khí sinh học phục vụ các nhu cầu về
sinh hoạt và sản xuất lại chủ yếu dựa vào nguyên liệu nạp là phân gia súc.
2.5. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS Ở VIỆT
NAM

Trong bối cảnh tài nguyên năng lượng trên thế giới ngày càng cạn kiệt, năng
lượng tái tạo đã và đang trở thành mối quan tâm không phải chỉ riêng một quốc gia
nào mà trở thành vấn đề toàn cầu. Người ta hy vọng năng lượng tái tạo nói chung,
năng lượng Biogas nói riêng sẽ trở thành nguồn năng lượng chủ yếu trong tương lai.
Ở nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi công nghệ Biogas (KSH) là một giải
pháp chủ yếu để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường, cung cấp nguồn chất đốt
tiết kiệm năng lượng rất hiệu quả ở các vùng nông thôn.
- Giai đoạn 1964 – 1975
Năm 1964, Bộ công nghiệp đã xây dựng trạm khí Metan đầu tiên tại tỉnh Bắc
Thái. Từ năm 1965 – 1975 đã có thêm một vài trạm sinh khí một số tỉnh Hà Nam
Ninh và Hải Hưng. Tuy nhiên, các trạm này đã ngừng hoạt động do thiếu công nghệ
và kinh nghiệm quản lý.
- Giai đoạn 1976 – 1980
Năm 1976, Viện Năng lượng đã tiến hành nghiên cứu sự lên men để sản xuất
khí Metan. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế, phát triển và đánh giá sự phù
hợp của nhà máy Biogas. Tuy nhiên, việc nghiên cứu đã không thể hoạt động trong
thời gian dài do thiếu công nghệ và tài chính.
Tháng 12/1979, Ủy ban khoa học kỹ thuật nhà nước đã tổ chức “Hội nghị
chuyên đề về bể khí sinh học” tại Hà Nội để sơ kết về thiết kế, xây dựng và vận
hành thí điểm các bể khí sinh học.
- Giai đoạn 1981 – 1990
Công nghệ Biogas (KSH) đã trở thành một trong những lĩnh vực ưu tiên
trong chương trình nghiên cứu nhà nước về Năng lượng mới. Riêng trong lĩnh vực
nghiên cứu, các đề tài nghiên cứu về Biogas trong chương trình lúc đầu được giao
cho Viện nghiên cứu khoa học kĩ thuật Điện chủ trì. Sau đó công tác nghiên cứu đã
dần thu hút thêm nhiều cơ quan tham gia: Phân viện quy hoạch và thiết kế điện
(Công ty điện lực II), Đại học Xây dựng Hà Nội, Đại học Nông nghiệp I, Đại học
Bách Khoa Hà Nội, Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, Đại học Cần
Thơ
Vào năm 1990, đã có khoảng 2000 hầm sinh khí được xây dựng tại các hộ

gia đình với kích cỡ mỗi hầm sinh khí từ 3m
3
– 10m
3
. Hội thảo quốc gia đầu tiên về
biogas đã được tổ chức với tên chương trình là Năng lượng mới. Đây là một bước
nhảy vọt để tiến hành nghiên cứu và phát triển khí metan và công nghệ Biogas tại
Việt Nam.
- Giai đoạn 1991- đến nay
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 10
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
Được sự giúp đỡ của Chính phủ Hà Lan dự án khí sinh học cho ngành chăn
nuôi Việt Nam đã bắt đầu triển khai từ năm 2003. Dự án do Cục Chăn nuôi thuộc
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tổ chức thực hiện thông qua Văn phòng
Dự án Khí Sinh học, với sự hỗ trợ kỹ thuật từ Tổ chức Phát triển Hà Lan SNV.
Cùng với sự đóng góp kinh phí của các hộ dân, vốn đối ứng của các tỉnh tham gia,
Bộ Hợp tác Phát triển Hà Lan cùng phối hợp tài trợ cho chương trình này. Mục tiêu
của dự án là nhằm xây dựng một ngành khí sinh học phát triển bền vững theo
hướng thị trường, đồng thời góp phần giảm sử dụng các nhiên liệu hóa thạch.
Kết thúc giai đoạn I (2003-2005) dự án đã hỗ trợ xây dựng 18.000 công
trình khí sinh học tại 12 tỉnh thuộc 8 khu vực sinh thái trên toàn quốc. Dự án đã
mang lại những lợi ích thiết thực cho người dân như cung cấp năng lượng sạch sử
dụng trong sinh hoạt hàng ngày, phụ phẩm khí sinh học sử dụng trong trồng trọt
chăn nuôi góp phần làm giảm lượng phân hóa học và giảm ô nhiễm môi trường.
Ngoài ra, việc xây dựng các công trình khí sinh học cũng góp phần giảm bớt tình
trạng Trái đất ngày càng nóng lên.
Trong giai đoạn II (2007 – 2010), dự án mở rộng triển khai trên khoảng 50
tỉnh thành và hỗ trợ thêm 140.000 công trình khí sinh học. Bên cạnh đó một số cơ
quan tổ chức đã và đang tiến hành nghiên cứu và phát triển ứng dụng khí sinh học
vào đời sống như: Trung tâm Công nghệ năng lượng và Vật liệu mới – Viện khoa

học Năng lượng Việt Nam, Phòng năng lượng mới và tái tạo – Viện khoa học Năng
lượng. Với sự phát triển công trình khí sinh học trên diện rộng không chỉ góp phần
giảm thải ô nhiễm môi trường mà còn nâng cao đời sống tại các vùng nông thôn
miền núi.
Tại nhiều địa phương người dân tự bỏ tiền thuê thợ xây cho mình, không cần
tới nguồn hỗ trợ của nhà nước hoặc các tổ chức nước ngoài và cũng đã xuất hiện
nhiều nhóm thợ tư nhân làm dịch vụ phát triển khí sinh học.
2.6. CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG BIOGAS HIỆN NAY
2.6.1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động hầm ủ Biogas
Về cấu tạo các hầm sinh khí đều gồm các bộ phận chính sau:
5
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 11
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
3 4
1. Bộ phận phân huỷ: là nơi chứa nguyên liệu đảm bảo những điều kiện
thuận lợi cho quá trình phân huỷ kỵ khí sinh ra. Đây là bộ phận chủ yếu của thiết bị.
2. Bộ phận chứa khí: khí sinh ra từ bộ phận phân huỷ được thu và chứa ở
đây. Yêu cầu cơ bản của bộ phận chứa khí là phải kín khí.
3. Lối vào: Là nơi nạp nguyên liệu bổ sung vào bộ phận phân hủy.
4. Lối ra: Nguyên liệu sau khi phân huỷ được lấy ra qua đây để nhường
chỗ cho nguyên liệu mới bổ sung vào.
5. Lối lấy khí: khí được trích từ bộ tích khí tới nơi sử dụng qua lối lấy khí
này.
6. Bộ phận điều áp (riêng ở loại nắp cố định): điều hòa áp suất khí trong bể
phân hủy, đồng thời tạo ra áp suất nén lên khối không khí sinh ra ở trong bể phân
hủy.
Về nguyên tắc hoạt động:
Hầm Biogas là một môi trường tạo điều kiện thực hiện quá trình phân giải
các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí (lên men kỵ khí).
Lên men kỵ khí (yếm khí) là một quá trình sinh học với sự tham gia của

nhiều chủng loại vi khuẩn kỵ khí. Trong điều kiện nhiệt độ, áp suất thích hợp, các
vi sinh vật này thực hiện các phản ứng hoá - sinh học, phân huỷ các hợp chất hữu
cơ (có trong chất thải của người, gia súc, gia cầm ) thành 2 sản phẩm chính: Khí
metan và dịch thể hữu cơ sinh học.
Quá trình phân huỷ này gồm 2 pha chủ yếu sau:
- Pha tạo thành các loại axit.
- Pha tạo thành khí metan.
Pha tạo thành các loại axit:
Các chất Protein, Cacbuahydrat, chất béo được chuyển thành axit béo, các
axit Amin và các Alcole. Ở pha này chia làm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ phức tạp được các enzim phân huỷ thành
các chất hữu cơ đơn giản (vi sinh vật phân huỷ chất béo, Cellulose và Protein để tạo
thành các chất tan).
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 12
2
1
6
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
+ Giai đoạn 2: Các chất hữu cơ đơn giản được các vi khuẩn kỵ khí phân
huỷ tiếp tạo thành các axit (vi khuẩn axit thực hiện phân huỷ các chất tan thành các
axit hữu cơ, ở giai đoạn này độ pH giảm mạnh).
Pha tạo khí mêtan:
Vi khuẩn sinh khí phân huỷ các axit hữu cơ thành khí metan (CH
4
), khí
cacbonic (CO
2
).
CH
3

COOH  CH
4
+ CO
2
Các phản ứng sinh khí metan cho nhiều loại metanobacterium (khí metan)
khác nhau tương ứng với từng loại axit hữu cơ. Môi trường thích nghi với giai đoạn
này là môi trường có độ pH = 7,2 - 7,5. Có tới 70% khí metan được tạo ra bởi các
axit Axetic.
2.6.2. Các loại hầm ủ Biogas
Hiện nay có nhiều loại hầm ủ Biogas, dưới đây em xin trình bày 3 loại hầm
phổ biến hiện nay.
2.6.2.1. Hầm sinh khí kiểu túi


2 5B
C$9:9D
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động : Loại hầm bằng túi chất dẻo đầu tiên được
phát triển ở Đài Loan và chế tạo bằng loại chất dẻo bùn đỏ (Red Mud Plastic -
RMP) năm 1974. Có thể coi đây là biến thể của loại nắp cố định. Bể phân huỷ là
một túi bằng chất dẻo hoặc cao su. Phần dưới là bể phân huỷ, còn phần trên là nơi
chứa khí, áp suất khí cần thiết có thể tạo ra được bằng cách đặt vật nặng lên phía
trên túi, nhờ vậy không cần bể điều áp.
Ưu điểm:
- Có thể sản xuất hàng loạt nên dễ tiêu chuẩn hoá.
- Giá thành hạ nên đầu tư ban đầu thấp.
- Kỹ thuật lắp đặt đơn giản, nhanh chóng.
Nhược điểm :
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 13
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
- Tốn diện tích mặt bằng.

- Dễ bị thủng do các tác động cơ học.
- Dễ bị lão hóa dưới tác dụng của ánh nắng mặt trời.
- Khó lấy bỏ váng và lắng cặn. Sau một thời gian (khoảng 3 năm) bể sẽ đầy
và phải thay túi.
- Bảo ôn kém. Với mùa đông lạnh giá, hầm hoạt động kém hiệu quả áp suất
thấp nên sử dụng khí hiệu suất thấp, khó dẫn khí đi xa.
2.6.2.2. Hầm sinh khí có nắp đậy di động
255BC$9:<EF0GH.&G3
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động: Loại này có nguồn gốc từ Ấn Độ, do tổ
chức KVLC (Khadi and Village Industnes Commision, Uỷ ban Công nghiệp Nông
thôn và Dệt may) phát triển. Bộ phận chứa khí là một nắp có dạng một cái thùng,
được úp trực tiếp vào dịch phân huỷ. Khí sinh ra ở bể phân huỷ được thu giữ ở nắp
và làm cho nắp nổi lên. Khí được tích lại càng nhiều thì nắp càng nổi cao. Trọng
lượng của nắp tạo ra áp suất nén vào khí. Khi lấy khí sử dụng, nắp sẽ chìm dần
xuống. Khi nạp nguyên liệu mới qua lối nạp thì nguyên liệu đã phân huỷ sẽ tràn ra
qua lối ra. Kiểu của KVIC được cải tiến ở một số nước bằng cách xây thêm vành
đai chứa nước quanh cổ bể phân huỷ (gioăng nước) và úp nắp vào đấy để phân hoàn
toàn được che kín, không tiếp xúc với không khí, đảm bảo kỵ khí tốt hơn, tránh cho
phân phải chịu tác động trực tiếp của mưa nắng.
Ưu điểm:
- Dễ đảm bảo kín khí do nắp được chế tạo riêng tại công xưởng bằng vật
liệu thích hợp như thép hoặc xi măng lưới thép hay composit.
- Dịch phân huỷ được giữ ở điều kiện kỵ khí tốt vì không tiếp xúc với
không khí, cả với thiết bị có kích thước lớn.
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 14
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
- Áp suất khí không thay đổi khi sử dụng khí.
- Biết được lượng khí hiện có một cách trực quan thông qua độ nổi của nắp.
- Kỹ thuật xây trát quen thuộc.
Nhược điểm:

- Chi phí chế tạo và vận chuyển nắp cao, chiếm trên 30% tổng chi phí của
công trình.
- Áp suất khí thấp, sử dụng để thắp sáng kém hiệu quả.
- Nhiệt độ của dịch phân huỷ thay đổi nhiều theo nhiệt độ khí trời vì khí
chứa trong nắp và không khí bên ngoài tiếp xúc trực tiếp với nắp kim loại truyền
nhiệt tốt.
- Tuổi thọ nắp không dài, thường khoảng 10 năm với thép dày 2 mm.
- Phải định kỳ sơn lại nắp thép và khung đỡ để chống han rỉ.
2.6.2.3. Hầm sinh khí nắp cố định
25IBC$9:F0<1G(
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động: Loại này đã được phát triển đầu tiên ở
Trung Quốc. Bộ phận chứa khí và bể phân huỷ được gắn liền với nhau thành một bể
kín. Hầm ủ được xây dựng bằng vật liệu gạch đá, hoặc bêtông, đỉnh hầm và đáy có
dạng bán cầu và tường thẳng. Phần chứa khí được trát bằng nhiều lớp vữa để bảo
đảm yêu cầu kín khí. Ở phần trên có một nắp đậy được hàn kín bằng đất sét, phần
nắp này giúp cho thao tác làm sạch hầm ủ khi các chất rắn lắng đầy hầm. Khi khí
sinh ra tích lại trên bề mặt dịch phân hủy, lượng khí càng ngày càng nhiều đẩy dịch
phân hủy tràn ra ngoài và được tích lại ở bể điều áp. Bề mặt dịch phân hủy ở bể
phân hủy hạ dần xuống, đồng thời bề mặt dịch phân hủy ở bể điều áp dâng dần lên.
Độ chênh giữa 2 bề mặt này thể hiện áp suất khí. Khí càng sinh ra nhiều thì áp suất
càng tăng. Cuối cùng mực chất lỏng ở bể điều áp dâng lên tới mức cao nhất là mức
xả tràn và mực chất lỏng trong bể phân hủy hạ xuống mức thấp nhất. Lúc này áp
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 15
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
suất khí đạt giá trị lớn nhất (P = P max). Khi lấy khí ra sử dụng, chất lỏng từ bể điều
áp lại dồn về bể phân hủy. Bề mặt dịch phân hủy ở bể điều áp hạ dần xuống, đồng
thời bề mặt dịch phân hủy ở bể phân hủy nâng dần lên. Độ chênh giữa hai bề mặt
này giảm dần và do đó áp suất khí cũng giảm dần. Cuối cùng khi độ chênh giữa 2
bề mặt dịch phân hủy bằng không, thiết bị trở lại trạng thái ban đầu của chu trình
hoạt động, áp suất khí bằng 0 (P = 0) và dòng khí chảy ra nơi sử dụng ngừng lại.

Ưu điểm:
- Giá thành hạ hơn so với hầm có nắp đậy di động do không phải dùng nắp
chứa khí đắt tiền.
- Sử dụng vật liệu thông thường, dễ có ở địa phương.
- Không cần tới công xưởng, thợ địa phương có thể xây dựng được.
- Thiết bị được đặt chìm dưới đất nên không chiếm diện tích mặt bằng và
ổn định nhiệt tốt.
- Ít đòi hỏi phải bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế vì không có bộ phận chuyển
động, không có bộ phận bị ăn mòn, han rỉ.
- Tuổi thọ dài (khoảng 20 năm).
- Tạo được áp suất khí cao nên dùng khí để đun nấu và thắp sáng bằng đèn
mạng cho hiệu suất cao hơn so với loại nắp nổi và loại túi.
Nhược điểm :
- Phải có thêm bộ phận điều áp.
- Đòi hỏi kỹ thuật xây dựng cao hơn để đảm bảo giữ kín khí.
- Áp suất khí không ổn định trong quá trình sử dụng.
- Điều kiện kỵ khí kém hơn vì dịch phân huỷ bị đẩy lên bể điều áp, tiếp xúc
với không khí và bị oxi hoà tan vào. Khi dịch dồn trở lại bể phân huỷ sẽ đem theo
lượng oxi hoà tan này vào bể phân huỷ. Nhược điểm này càng trầm trọng đối với
thiết bị cỡ lớn. Trong trường hợp này bể điều áp có bề mặt quá rộng (do phải hạn
chế áp suất khí không quá lớn) nên điều kiện kỵ khí càng kém. Chính vì vậy loại
nắp cố định thường ứng dụng cho công trình có thể tích phân huỷ khoảng 20 m
3
trở
xuống.
2.6.3. Các loại hầm ủ hiện có ởViệt Nam
Dưới đây là một số loại tiêu biểu:
Hầm sinh khí nắp nổi
Hiện còn có ở một số tỉnh (Đồng Nai, Tiền Giang ). Kiểu chủ yếu là nắp
chứa khí bằng thép, úp vào một khe chứa nước quanh cổ bể phân huỷ.

Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 16
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp

25J2C$9:F06
Hầm sinh khí có bộ phận chứa khí tách riêng
Túi ni lông có túi chứa khí tách riêng: Kiểu này đang được Trường Đại học
Nông Lâm TP.HCM và một số tỉnh phát triển. Nhiều tổ chức khác đến nay không
phát triển kiểu này nữa, vì có quá nhiều nhược điểm.
25K2C$9:9D
Hầm sinh khí nắp cố định
Hiện nay, Viện năng lượng và trường Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu và
thiết kế công trình xây dựng theo kiểu vòm cầu. Hầm nắp cố định vòm cầu KT.1 và
KT.2 là 2 thiết kế mẫu được xây dựng theo tiêu chuẩn ngành do Bộ Nông nghiệp &
PTNT ban hành.
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 17
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
25L2CF0<1G(M<C9N
Kiểu KT.1 được thiết kế trên cơ sở kiểu thiết bị nắp cố định vòm cầu do
Viện Năng lượng nghiên cứu thiết kế, thử nghiệm từ 1984 trong khuôn khổ một đề
tài nghiên cứu cấp nhà nước đã được giám định năm 1990 và tiếp tục cải tiến cho
đến nay. Kiểu KT.1 được áp dụng trong trường hợp có nền đất tốt, có thể đào sâu
được, diện tích mặt bằng hẹp.

25O2CF0<1G(M<C9N5
Kiểu KT.2 được thiết kế trên cơ sở kiểu TG – BP được phổ biến ở Thái Lan
trong khuôn khổ dự án hợp tác giữa Thái Lan và Đức và được Đại học Cần Thơ ứng
dụng ở phía nam trong nhiều năm nay. Kiểu KT.2 thì ngược lại, nó được áp dụng
cho những địa bàn có nền đất yếu, nước ngầm nhiều, khó đào sâu, diện tích mặt
bằng rộng.
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 18

Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
Hầm B iogas phủ bạt nhựa HDPE
Các công nghệ Biogas đã nêu chỉ thích hợp cho các cơ sở sản xuất, chăn
nuôi nhỏ và vừa với số lượng chất thải ít. Ở các cơ sở sản xuất lớn, chăn nuôi tập
trung công nghiệp quanh thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phụ cận đã sử dụng túi
nhựa dẻo như HDPE làm bạt phủ để thu Biogas và xử lý chất thải làm giảm ô nhiễm
môi trường. Kết quả đã cho thấy thành công cao và có nhiều triển vọng cho các
trang trại với số đầu gia súc lớn có hàng ngàn gia súc, các nhà máy chế biến có
lượng nước thải hàng ngàn khối. Loại nhựa này có tuổi thọ và độ bền cao (10-15
năm). Tuy đầu tư tốn kém, nhưng giá thành tính trên đơn vị thể tích hố ga lại rất rẻ.
25P2C$0QRS2TUV
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 19
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG III: TIỀM NĂNG, HIỆN TRẠNG VÀ HIỆU QUẢ SỬ
DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS Ở THỊ XÃ SƠN TÂY – HÀ NỘI
3.1. THÔNG TIN CHUNG VỀ THỊ XÃ SƠN TÂY
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
Thị xã Sơn Tây nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Hà Tây cũ, nên còn được gọi là
xứ Đoài. Phía Bắc giáp sông Hồng, ngăn cách với tỉnh Vĩnh Phúc. Phía Nam giáp
huyện Ba Vì. Phía Đông giáp các huyện Phúc Thọ và Thạch Thất.
Địa giới của thị xã gồm 15 đơn vị hành chính, trong đó có 9 phường là:
Quang Trung, Lê Lợi, Ngô Quyền, Sơn Lộc, Xuân Khanh, Phú Thịnh, Trung Hưng,
Trung Sơn Trầm, Viên Sơn và 6 xã là: Đường Lâm, Thanh Mỹ, Xuân Sơn, Kim
Sơn, Sơn Đông và Cổ Đông.
Diện tích tự nhiên của thị xã là 113,47 km
2
. Dân số toàn thị xã là 125986
người. Mật độ dân số là 1110 người/km
2
.

3.1.2. Điều kiện kinh tế
Nằm ở vị trí địa lí tương đối thuận lợi với hai tuyến đường chạy qua là quốc
lộ 21A nối Sơn Tây với Hà Nội và các huyện, thị; quốc lộ 32 nối Sơn Tây với các
tỉnh phía Bắc, có bến cảng Sơn Tây thuận lợi cho giao thông đường sông, lại có
tiềm năng lớn về phát triển du lịch - thương mại, mảnh đất Sơn Tây được đánh giá
có nhiều lợi thế để phát triển nền kinh tế đa dạng.
Trong những năm gần đây, thị xã Sơn Tây là một trong những vùng có sự
phát triển vượt bậc trên tất cả các lĩnh vực. Tốc độ phát triển kinh tế cao kéo theo
mức tăng trưởng bình quân đạt 15%/năm, cơ cấu chuyển dịch kinh tế có sự chuyển
biến nhanh, đáp ứng nhu cầu phát triển, cụ thể là: công nghiệp - xây dựng chiếm
48%, thương mại - dịch vụ chiếm 39,4%, nông - lâm nghiệp chiếm 12,6%.
Thu nhập bình quân đầu người đạt 11,2 triệu đồng/năm. Năm 2008, tốc độ
tăng trưởng GDP của thị xã Sơn Tây đạt xấp xỉ 16%.
Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp - xây dựng: Bình quân trong 5 năm
(2004-2008) tăng 13,86%; 3 năm gần đây, tăng trưởng bình quân đạt 17,6%, ngành
cơ khí, sản xuất nguyên vật liệu tăng 18-25%. Hiện thị xã Sơn Tây có 90 dự án
với tổng vốn đăng ký đầu tư 1.000 tỷ đồng, trong đó có 42 dự án đi vào hoạt động
thu hút gần 4000 lao động địa phương.
Thương mại - dịch vụ: Tốc độ tăng trưởng bình quân 17,5%; trong 3 năm gần
đây tăng 20,3%. Hiện nay, trên địa bàn thị xã Sơn Tây có hơn 208 doanh nghiệp, tổ
chức tham gia hoạt động kinh doanh.
Về du lịch: Thị xã Sơn Tây có nhiều danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử-văn
hóa nổi tiếng. Sơn Tây đã và đang được khai thác hiệu quả, thu hút được đông
khách du lịch trong và ngoài nước với các điểm du lịch nổi tiếng như hồ Đồng Mô,
Làng cổ Đường Lâm, Thành cổ Sơn Tây, Đền Và, Làng Văn hóa du lịch các dân tộc
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 20
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
Việt Nam.
Về nông nghiệp: Tỷ trọng cơ cấu ngành nông nghiệp giảm mạnh từ 19% năm
2004 còn 12,6% năm 2008. Giá trị 1 ha canh tác năm 2008 đạt 42 triệu đồng (năm

2004 đạt 26 triệu đồng). Kinh tế trang trại và hộ gia đình phát triển mạnh đem lại
hiệu quả cao. Hiện nay, trên địa bàn thị xã đã có 113,4ha đất nông nghiệp đạt giá trị
kinh tế cao (cho thu nhập từ 75 - 80 triệu đồng/ha/năm), tăng 77,9ha so với năm
2005; 116 trang trại chăn nuôi, trong đó có 41 trang trại lợn, 75 trang trại gia cầm
(74 trang trại gà, 1 trang trại nuôi vịt đẻ trứng) cho thu nhập bình quân 500-700
triệu đồng/1 trang trại gia cầm/năm và 10-11 tỷ đồng/1 trang trại lợn/năm.
3.1.3. Điều kiện xã hội
Lĩnh vực văn hóa, xã hội trong vùng phát triển khá đồng đều, an ninh chính
trị được giữ vững; trật tự xã hội đảm bảo. Trong công tác quy hoạch, quản lý đô thị,
Thị xã đang triển khai 29 dự án quy hoạch, trong đó có 4 đồ án quy hoạch về xây
dựng, mở rộng thị xã đến năm 2020, tầm nhìn 2050; 15 quy hoạch đô thị, khu dân
cư với 1.007,3 ha; 3 điểm công nghiệp với trên 210 ha; 5 quy hoạch dịch vụ, thương
mại 210,8 ha và các quy hoạch khác, tu bổ tôn tạo di tích làng cổ Đường Lâm, đền
Và Hiện tại, Sơn Tây có 172 di tích lịch sử văn hóa, trong đó có 15 di tích cấp
quốc gia.
Sơn Tây có 2 làng nghề đã được công nhận làng nghề truyền thống là: làng
nghề gốm Phú Nhi ở phường Phú Thịnh, làng nghề Thêu ren Ngọc Kiên xã Cổ
Đông. Ngoài ra, còn một làng nghề truyền thống đang được khôi phục là nghề bánh
tẻ Phú Nhi (phường Phú Thịnh). 8 làng nghề mới đang được phát triển gồm các
nghề thêu ren, sinh vật cảnh, mộc, đan lát, đóng giày, tơ tằm,… tập trung ở các xã
Cổ Đông, Trung Sơn Trầm, Sơn Đông, Đường Lâm, phường Xuân Khanh…
Về giáo dục: Chất lượng giáo dục và đào tạo của thị xã Sơn Tây luôn được
nâng cao với 99% giáo viên các cấp học đạt chuẩn và trên chuẩn. Số học sinh giỏi
và học sinh thi đỗ đại học, cao đẳng hàng năm đạt 30%.
Về y tế: Chất lượng đội ngũ cán bộ y tế của thị xã Sơn Tây được từng bước
nâng cao, cơ sở vật chất từng bước được đầu tư hiện đại. Công tác y tế và chăm sóc
sức khỏe nhân dân được chăm lo chu đáo.
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 21
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
3.2. TIỀM NĂNG VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS Ở THỊ

XÃ SƠN TÂY – HÀ NỘI
3.2.1. Thống kê số lượng đàn gia súc, gia cầm năm 2009
STT Tên xã – phường
Lợn
(con)
Gia cầm
(con)
Trâu
(con)
Bò (con)
Toàn thị xã 43650 695096 1416 9850
1 Lê Lợi 36 190
2 Phú Thịnh 75 2200 104
3 Ngô Quyền 20 149
4 Quang Trung 35 250
5 Sơn Lộc 50 480
6 Xuân Khanh 280 5280 14 198
7 Viên Sơn 650 7000 8 195
8 Trung Hưng 540 12900 109 401
9 Trung Sơn Trầm 846 6500 58 358
10 Đường Lâm 1870 32000 328 924
11 Xuân Sơn 2373 35600 119 1580
12 Thanh Mỹ 3016 35000 170 1672
13 Kim Sơn 3024 18035 182 905
14 Sơn Đông 4595 43560 116 1996
15 Cổ Đông 26240 494152 312 1517


3.2.2. Thống kê dân số toàn thị xã năm 2009
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 22

Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
STT Tên xã – phường
Diện tích
(km
2
)
Dân số TB
(người)
Mật độ dân số
(người/km
2
)
Toàn thị xã 113,47 125986 1110
1 Lê Lợi 0,76 8038 10576
2 Phú Thịnh 2,98 6183 2075
3 Ngô Quyền 0,36 4936 13711
4 Quang Trung 0,71 7731 10889
5 Sơn Lộc 1,05 7020 6686
6 Xuân Khanh 3,89 8232 2116
7 Viên Sơn 2,87 6643 2315
8 Trung Hưng 5,1 7223 1416
9 Trung Sơn Trầm 3,32 5841 1759
10 Đường Lâm 8 9029 1129
11 Xuân Sơn 12,97 6723 518
12 Thanh Mỹ 10,78 9462 878
13 Kim Sơn 14,64 5393 368
14 Sơn Đông 20,06 12773 637
15 Cổ Đông 25,98 12151 468
TT cơ quan đơn vị 8069
Trong đó:

Khối phường 68,76 65316 950
Khối xã 44,71 60670 1357
3.2.3. Đánh giá tiềm năng năng lượng Biogas của thị xã
Tính toán tiềm năng lý thuyết và tiềm năng kỹ thuật về năng lượng Biogas ở
thị xã Sơn Tây:
IT-$1"$1G"$D<<Q()*+, 5WWX
Dân số & số lượng gia súc Đơn vị Tổng số
1. Người
2. Trâu
Người
Con
125986
1416
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 23
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
3. Bò
4. Lợn
5. Gia cầm
Con
Con
Con
9850
43650
695096
(Nguồn: Niên giám thống kê Hà Nội năm 2009)
I52$1:0-,"9:G<YH
Z[<\!".
Đơn vị Trâu Bò Lợn Gia cầm Người
Lượng phân tươi Kg/con.ngày 20 18 5 0.05 0.34
Lượng khí thu được lít/con.ngày 500 450 250 3 22

II7.8$9:$&<?<Q\"
$D<$!]WWW
I
9:^_
STT Trâu Bò Lợn Gia cầm Người Tổng
Tổng số 258 1618 3983 698 1016 7573
1 Thị xã
Sơn Tây
258 1618 3983 698 1016 7573
GAI7.8$<\ B !- M
`>C
Từ biểu đồ trên ta nhận thấy, trên lý thuyết, tiềm năng sử dụng Biogas từ lợn
là chiếm tỉ trọng lớn nhất (54%). Vì vậy, nên áp dụng xây dựng hầm Biogas cho các
trang trại, hộ gia đình chăn nuôi lợn, từ đó đạt hiệu quả cao hơn.
. Từ Tiềm năng lí thuyết, ta tính được Tiềm năng kĩ thuật về sản lượng khí
Biogas do người và gia súc sinh ra:
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 24
Trường Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp
TN kĩ thuật = TN lí thuyết × Hệ số thu hồi phân.
IJ9aH$9:$&<?<Q\"
$D<$!]WWW
I
9:^_
STT Trâu Bò Lợn Gia
cầm
Người Tổng
Hệ số thu hồi
phân
40% 50% 80% 75% 80%
Tổng số 103 809 3186 523 813 5435

1 Thị xã Sơn Tây 103 809 3186 523 813 5435
GAI59aH$<\ B !- M
`<C
Tiềm năng năng lượng Biogas lớn nhất là ở đàn lợn chiếm 58%, tiếp theo là
người và bò chiếm 15%, thứ 3 gia cầm chiếm 10%, cuối cùng là trâu. Vì vậy, triển
khai tận thu năng lượng Biogas chăn nuôi lợn là rất cần thiết, cần thúc đẩy phát
triển ứng dụng nhằm sử dụng năng lượng Biogas tiết kiệm và hiệu quả hơn trong
chăn nuôi.
Sản lượng khí theo tiềm năng kĩ thuật là 5435.10
3
m
3
khí/năm. Từ đây, ta có
thể quy đổi tiềm năng về sản lượng khí Biogas do người và gia súc sinh ra sang các
dạng năng lượng khác:
IKb.G6$!`< `c dV >V ?<Q
STT
Sản lượng
khí
Tổng nhiệt năng Quy đổi tương đương
Nguyễn Thị Lan Hương – Lớp Đ1QLNL 25